[发明专利]可快速检测水体生物毒性的一次性微生物膜传感器的制备方法、应用、装置及检测方法

权利要求书

1.一种可快速检测水体急性生物毒性的一次性微生物膜传感器的制备方法，其特征在于，包括：将微生物菌液与混合溶胶混合均匀，之后涂在基片上，然后在上面滴加固化液，在20～25℃条件下保持适当时间，得到微生物膜，将微生物膜从基片上取下，覆盖在电极表面，用固定器压紧，得到一次性微生物膜传感器；所述混合溶胶为聚乙烯醇溶胶和海藻酸钠溶胶的混合物；所述固化液为钙盐溶液。

2.根据权利要求1所述的可快速检测水体急性生物毒性的一次性微生物膜传感器的制备方法，其特征在于，所述微生物菌液与混合溶胶的混合体积比为1：5～10；所述混合溶胶中聚乙烯醇溶胶和海藻酸钠溶胶的混合体积比为1:0.2～0.5；所述固化液的质量浓度为2%～5%；所述聚乙烯醇溶胶的质量浓度为5%～10%，海藻酸钠溶胶的质量浓度为1%～2.5%。

3.根据权利要求1或2所述的可快速检测水体急性生物毒性的一次性微生物膜传感器的制备方法，其特征在于，所述固化液为硝酸钙、硫酸钙或氯化钙溶液。

4.根据权利要求3所述的可快速检测水体急性生物毒性的一次性微生物膜传感器的制备方法，其特征在于，所述固化液为硫酸钙溶液；使用硫酸钙作为固化液效果最好，因为硫酸根可诱导PVA形成微晶降低溶胀性。

5.根据权利要求1所述的可快速检测水体急性生物毒性的一次性微生物膜传感器的制备方法，其特征在于，所述微生物菌液为酵母菌和/或大肠杆菌。

6.根据权利要求1所述的可快速检测水体急性生物毒性的一次性微生物膜传感器的制备方法，其特征在于，使用30%的甲醇或乙醇预处理12～24h后的酵母菌作为微生物菌液。

7.根据权利要求1所述的可快速检测水体急性生物毒性的一次性微生物膜传感器的制备方法，其特征在于，所述大肠杆菌和酵母菌的混合比例为大肠杆菌40～100份重量、酵母菌20～80份重量。

8.根据权利要求1所述的可快速检测水体急性生物毒性的一次性微生物膜传感器的制备方法，其特征在于，在使用混合溶胶前，通过冻融技术、Na₂SO₄诱导微晶形成或使用低浓度戊二醛交联的方法来降低其溶胀性。

9.如权利要求1～8任一所述的可快速检测水体急性生物毒性的一次性微生物膜传感器的应用，其特征在于，该一次性微生物膜传感器可用作三电极体系的电化学检测装置的工作电极或者电化学传感器的工作电极。

10.一种含权利要求1～9任一所述的可快速检测水体生物毒性的一次性微生物膜传感器的电化学检测装置，其特征在于，包括聚四氟乙烯电解池、一次性微生物膜传感器、对电极、参比电极，对电极和参比电极的一部分置于聚四氟乙烯电解池内；所述聚四氟乙烯电解池的底部设有小孔，聚四氟乙烯电解池外、靠近其底部处设置一次性微生物膜传感器，其通过小孔与聚四氟乙烯电解池连通，所述聚四氟乙烯电解池的底部和一次性微生物膜传感器之间设有橡胶密封圈。

11.使用含权利要求1～10任一所述的可快速检测水体生物毒性的一次性微生物膜传感器的电化学检测装置检测的方法，其特征在于，包括以下步骤：

安装好电化学检测装置；在恒电压计时电流实验模式下，设定工作电压，待背景电流稳定后，加入电子传递介质，电流经变化后逐渐平稳，之后加入待检测液记录电流的改变，进行即时监测和检测水体的生物毒性。

12.根据权利要求11所述的电子传递介质，其特征在于，所述电子传递介质为铁氰化钾、二氯酚吲哚酚钠、N,N,N’,N’-四甲基-1,4-苯二胺、2,6-二甲基苯醌、甲萘醌、苯醌。优选电子介体为苯醌。

13.根据权利要求11所述的可快速检测水体生物毒性的一次性微生物膜传感器的电化学检测装置检测的方法，其特征在于，加入电子传递介质浓度为0.1mM～1.0mM；设定工作电压为0.2v～0.7v；工作电极微生物膜传感器使用前预先在10mL呼吸营养溶液中活化10min。